3.1 我們周圍的磁現(xiàn)象、3.2 認識磁場 學案（粵教版選修3-1）
一、我們周圍的磁現(xiàn)象
1．地球磁體 的N極位于地理______附近，地球磁體的S極位于地理______附近，但地磁極與地理極并不重合，地球周圍的這種磁場叫______．
2．像鐵那樣磁化后磁性很強的物質叫______物質，所謂磁性材料通常就是指這一類物質. 磁性材料按________的難易可分為硬磁性材料和軟磁性材料．磁化后容易去磁的物質叫______性材料，不容易去磁的物質叫______性材料．
二、認識磁場
1．丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)________能夠產(chǎn)生磁場．法國物理學家安培發(fā)現(xiàn)磁場對_____可以產(chǎn)生作用力．
2．在磁場中的任一點，小磁針靜止時________所指的方 向就是該點的磁場方向．
3．磁感線是在磁場中畫出的一些有______的曲線，在這些曲線上，每一點的______方向都與該點的磁場方向一致，磁感線的________程度反映了磁場的強弱．
4．分子電流假說：任何物質的分子中都存在________電流——分子電流，分子電流使每個物質分子都成為一個微小的________.
一、我們周圍的磁現(xiàn)象
[問題情境]
1.簡述古代和現(xiàn)代磁場的用途．
2．地球是一個大磁體，它的極性是怎樣分布的？
3．什么是磁性材料？磁性材料是如何分類的？分別有哪些用途？
[要點提煉]
地磁場：地球由于本身具有________而在其周圍形成的磁場．
地磁場的分布如圖1所示：
圖1
地球磁場的N極位于______附近，地球磁場的S極位于______附近，地磁極和地理極并不重合．
[問題延伸]
地磁體周圍 的磁場分布：與條形磁鐵周圍的磁場分布情況相似，兩極磁性最_____，中間磁性最____________，在赤道正上方，地磁場方向____________；在南半球，地磁場方向指向______________；在北半球，地磁場方向指向____________．[:學科網(wǎng)]
二、磁場初探，磁場有方向嗎
[問題情境]
1.什么是磁場？磁場存在于什么地方？
2．磁場的有哪些？
3．磁場有哪些力學方面的性質？
4．分別說明奧斯特和安培在磁場方面的貢獻．
5．磁場有方向嗎？
[要點提煉]
電流能夠產(chǎn)生磁場的現(xiàn)象稱為電流的磁效應．
磁場的有：________和________．
磁場可對________和________產(chǎn)生力的作用．
磁場的方向：小磁針______時______極所指的方向．
三、圖示磁場
[問題情境]
1.法拉第是怎樣“看見”磁場的？
2．磁感線是實際存在的嗎？它能描述磁場的強弱和方向嗎？
3．通電直導線、通電圓環(huán)、通電螺線管的磁感線分布情況如何判斷？具體方法怎樣？
[要點提煉]
1．磁感線：是在磁場中畫出的一些有方向的________，在這些________上，每一點的磁場方向都在該點的切線方向上．
2．磁感線的基本特性：(1)磁感線的疏密程度表示磁場的________．(2)磁感線不相交、不相切、不中斷、是閉合曲線；在磁體外部，從______指向______；在磁體內(nèi)部，由______指向________．(3)磁感線是為了形象描述磁場而假想的物理模型，在磁場中并不真實存在，不可認為有磁感線的地方才有磁場，沒有磁感線的地方?jīng)]有磁場．
3．安培定則：(1)判定直線電流的方向跟它的磁感線方向之間的關系時，安培定則表述為：用______握住導線 ，讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是________的環(huán)繞方向；(2)判定環(huán)形電流和通電螺線管的電流方向和磁感線方向之間的關系時要統(tǒng)一表述為：讓彎曲的四指所指方向跟________方向一致，大拇指所指的方向就是環(huán)形電流或通電螺線管________磁感線的方向(這里把環(huán)形電流看作是一匝的線圈)．
[問題延伸]
幾種常見的磁場的磁感線分布圖
1．通電直導線的磁場(圖中的“×”號表示磁場方向垂直紙面向里，“•”表示磁場方向垂直紙面向外)
2．環(huán)形電流的磁場
3．通電螺線管的磁場
四、安培分子電流假說
[問題情境]
沒有磁性的鐵棒在受到外界磁場的作用時，兩端對外界顯示出較強的磁作用，形成了磁極．這是怎么回事呢？
1．安培是受到什么啟發(fā)提出分子電流假說的？
2．磁化的本質是什么？
[要點提煉]
1．分子電流假說的內(nèi)容： ___________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
2．_____ ___________________是否有規(guī)律，決定了物體對外是否顯磁性．
3．磁現(xiàn)象的電本質：磁鐵的磁場和電流的磁場一樣，都是 由______產(chǎn)生的.
例1 關于磁感線的描述，下列說法中正確的是( )
A．磁感線可以形象地描述各點磁場的強弱和方向，它每一點的切線方向都和小磁針放在該點靜止時北極所指的方向一致
B．磁感線可以用細鐵屑顯示，因而是真實存在的
C．兩條磁感線的空隙處一定不存在磁場
D．兩個磁場疊加的區(qū)域，磁感線就可能相交
聽記錄：
變式訓練1 關于磁感線的認識下列說法正確的是( )
A．磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于磁體的S極
B．磁感線可以表示磁場的強弱和方向
C．磁場中某點磁場的方向，即為該點的磁感線的切線方向
D．沿磁感線的方向，磁感應強度減弱
圖2
例2 一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過磁針上方時，磁針的S極向紙內(nèi)偏轉，如圖2所示，則這束帶電粒子可能是( )
A．向右飛行的正離子束
B．向左飛行的正離子束
C．向 右飛行的負離子束
D．向左飛行的負離子束
聽記錄：
圖3
變式訓練2 有一束電子流沿x軸正方向高速運動，如圖3所示，電子流在z軸上的P點處所產(chǎn)生的磁場方向是沿( )
A．y軸正方向 B．y軸負方向
C．z軸正方向 D．z軸負方向
【即學即練】
1．關于地磁場，下列敘述正確的是( )
A．地球的地磁兩極和地理兩極重合
B．我們用指南針確定方向，指南的一極是指南 針的北極
C．地磁的北極與地理的南極重合
D．地磁的北極在地理的南極附近
2．首先發(fā)現(xiàn)電流磁效應的科學家是( )
A．安培 B．庫侖 C．奧斯特 D．法拉第
3．實驗表明：磁體能吸引一元硬幣，對這種現(xiàn)象解釋正確的是( )
A．硬幣一定是鐵做的，因為磁體能吸引鐵
B．硬幣一定是鋁做的，因為磁體能吸引鋁
C．磁體的磁性越強，能吸引的物質種類越多
D．硬幣中含有磁性材料，磁化后能被吸引
4．試在圖4中，由電流產(chǎn)生的磁場方向確定導線或線圈中的電流方向．
圖4
參考答案
前自主學習
一、
1．南極 北極 地磁場
2．鐵磁性 去磁 軟磁 硬磁
二、
1．電流 電流 2.北極(N極)
3．方向 切線 疏密 4.環(huán)形 磁體
核心知識探究
一、
[問題情境]
1．見本
2．地球磁體的N極位 于地理南極 附近，地球磁體的S極位于地理北極附近．
3．像鐵那樣磁化后磁性很強的物質叫鐵磁性物質，所謂磁性材料通常就是指這一類物質．磁性材料可分為硬磁性材料和軟磁性材料．軟磁性材料常用制造天線磁棒、磁頭、變壓器等；硬磁性材料適合制成永磁鐵、磁帶、銀行卡等．
[要點提煉]
磁性 地理南極 地理北極
[問題延伸]
強 弱 水平向北(平行地面) 北上方(相對地面斜向下) 北下方(相對地面斜向下)
二、
[問題情境]
1．磁場是磁體周圍產(chǎn)生的一 種看不見、摸不著的特殊物質；磁場存在于磁體周圍．
2．有兩個：磁體和電流．
3．磁場對磁體有力的作用，對電流也有力的作用．
4．奧斯特發(fā)現(xiàn)電流可以產(chǎn)生磁場(電流的磁效應)，安培發(fā)現(xiàn)了磁場對電流可以產(chǎn)生作用力．
5．磁場有方向，其方向為：靜止的小磁針北極的指向．
[要點提煉]
磁體 電流 磁體 電流 靜止 N
三、
[問題情境]
1．法拉第在“磁場中鐵屑”的啟發(fā)下引入了磁感線．
2．磁感線不存在，能描述磁場的強弱和方向．每一點的切線方向表示磁場方向，其疏密程度表示磁場的強弱．
3．用安培定則判斷，具體方法見 [要點提煉]
[要點提煉]
1．曲線 曲線
2．(1)強弱 (2)N極 S極 S極 N極
3．(1)右手 磁感線 (2)電流 內(nèi)部
四、
[問題情境]
1．通電螺線管產(chǎn)生的磁場與條形磁鐵產(chǎn)生的磁場十分相似．
2．當物體受到外界磁場 的作用時，各分子電流的取向變得大致相同．
[要點提煉]
1．任何物質的分子中都存在環(huán)形電流——分子電流，分子電流使每個物質都成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極．
2．分子電流的取向
3．電流
解題方法探究
例1 A [磁感線上每一點的切線方向表示磁場方向，即小磁針靜止時北極所指的方向，所以A正確；磁感線是為了形象地描述磁場而假想的一組有方向的閉合曲線，實際上并不存在，細鐵屑可以顯示出其形狀，但那并不是磁感線，B錯；磁感線的疏密反映磁場的強弱，磁感線是假想的人為畫出的曲線，兩條磁感線的空隙處也存在磁場，C錯；磁感線不能相交，D錯．]
變式訓練1 BC [根據(jù)磁感線的定義，B對，C對，D錯；在磁鐵外部磁感線從N極到S極，內(nèi)部從S極到N極，磁感線為閉合曲線，所以A不正確．]
例2 BC [小磁針N極的指向即是磁針所在處的磁場方向．題中磁針S極向紙內(nèi)偏轉，說明離子束下方的磁場方向由紙內(nèi)指向紙外．由安培定則可判定由離子束的定向運動所產(chǎn)生的電流方向由右向左，故若為正離子，則應是自右向左運動，若為負離子，則應是自左向右運動，因此B、C正確．]
變式訓練2 A [電子流沿x軸正方向高速運動，相當于電流沿x軸負方向．依據(jù)安培定則可得，在z軸上的P點處所產(chǎn)生的磁場方向沿y軸正方向．所以，本題的正確選項為A.]
即學即練
1．D [地球是一個大磁體，地球的地磁兩極與地理兩極并不重合．且相對位置在極其緩慢地變化．因此A、C錯誤，因為地磁北極在地理南極附近．因此，指南針指南的一極應是指南針的南極．故B錯誤，D正確．]
2．C [1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)導線通電后其下方與導線平行的小磁針發(fā)生偏轉之前，安培、庫侖等人都認為磁與電完全是兩回事，故選C]
3 ．D [一元硬幣為鋼芯鍍鎳，鋼和鎳都是磁性材料，放在磁體的周圍能夠被磁化而獲得磁性，能夠和磁體相互吸引．]
4．(1)電流向下 (2)逆時針
(3)右進左出 (4)下進上出
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